預(yù)應(yīng)力混凝土肋板式聲屏障單元板的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種預(yù)應(yīng)力混凝土肋板式聲屏障單元板，包括背板和疊合層，背板為帶肋混凝土薄板，由高強度混凝土制成。疊合層由輕質(zhì)火山巖的吸聲材料附著在背板的一側(cè)構(gòu)成。疊合層與背板澆筑成整體，形成疊合式構(gòu)件。背板呈長方形，長邊的上下兩端分別設(shè)置端肋，上下兩端肋內(nèi)分別設(shè)置預(yù)應(yīng)力鋼絲，短邊的兩側(cè)設(shè)置側(cè)部端肋，側(cè)部端肋中配置構(gòu)造鋼筋。本發(fā)明涉及的預(yù)應(yīng)力混凝土肋板式聲屏障單元板在承受高速鐵路氣動力過程中，避免疲勞應(yīng)力和裂縫的產(chǎn)生，具有較高的吸聲系數(shù)，而且制作成本低，更適應(yīng)高速鐵路的快速發(fā)展。
【專利說明】預(yù)應(yīng)力混凝土肋板式聲屏障單元板
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及鐵路工程設(shè)備，特別是涉及鐵路聲屏障技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]高速鐵路聲屏障技術(shù)隨著高速鐵路的發(fā)展而發(fā)展，聲屏障技術(shù)核心之一就是單元板的研發(fā)，它是噪聲控制和結(jié)構(gòu)安全性的基本保證。
[0003]高速鐵路噪聲源復(fù)雜，不僅有輪軌噪聲，還有列車高速運行產(chǎn)生的集電系統(tǒng)噪聲、空氣動力噪聲及高架橋梁結(jié)構(gòu)噪聲等，高速鐵路聲學(xué)特性不同于普速鐵路。而且，當(dāng)列車高速運行時，周圍空氣形成脈動的氣壓會在鐵路兩側(cè)的聲屏障上形成很大的壓、吸脈動力荷載。因此，高速鐵路聲屏障不僅要具有良好的吸聲降噪性能，同時也要具有良好的結(jié)構(gòu)動力學(xué)性能。若高速鐵路聲屏障單元板的材料、結(jié)構(gòu)形式、連接方式等選用不合理，不僅影響聲屏障降噪效果，而且可能造成聲屏障結(jié)構(gòu)破壞，直接危及列車行車安全。高速鐵路橋梁段聲屏障單元板的技術(shù)性能要求更高。
[0004]目前國內(nèi)用于高速鐵路橋梁段聲屏障單元板主要分為金屬式單元板和非金屬式單元板兩種。
[0005]金屬式單元板是高速鐵路橋梁段聲屏障單元板中最常用的單元板類型，主要有鍍鋅板、鋁板、鋁合金板，具有自重輕、動力響應(yīng)小、抗沖擊好、吸聲效果較好等特點，而且，聲屏障上的力傳遞到橋梁上較小，對橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計影響小。但是，金屬式聲屏障單元板成本偏高，增加了鐵路建設(shè)費用。
[0006]非金屬單元板樣式較多，主要有高強水泥基板、聚碳酸酯(PC)板等。高強水泥基板是由水泥、煤灰、礦渣壓制而成，其強度較差。PC板耐彎曲疲勞強度較差，易產(chǎn)生應(yīng)力開裂，熱封性、抗紫外線性較差，室外長時間放置容易模糊。非金屬單元板一般用于普速鐵路，高速鐵路應(yīng)用較少。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]針對現(xiàn)有技術(shù)的高速鐵路橋梁段聲屏障單元板存在的不足，本發(fā)明推出了一種適合于高速鐵路橋梁段的非金屬式聲屏障單元板，其目的在于，將預(yù)應(yīng)力混凝土薄板的背板與吸聲材料的疊合層澆筑成整體，形成預(yù)應(yīng)力混凝土肋板式聲屏障單元板，達到既具有吸聲性能好、避免疲勞應(yīng)力產(chǎn)生，又降低制作成本。
[0008]本發(fā)明涉及的預(yù)應(yīng)力混凝土肋板式聲屏障單元板包括背板和疊合層，背板由高強度混凝土制成的加肋混凝土薄板，疊合層由輕質(zhì)火山巖的吸聲材料附著在背板的一側(cè)構(gòu)成。疊合層與背板燒筑成整體，形成疊合式構(gòu)件。
[0009]背板呈長方形，長邊的上下兩端設(shè)置端肋，上下兩端肋分別設(shè)置兩根預(yù)應(yīng)力鋼絲，短邊的兩側(cè)邊設(shè)置側(cè)端肋，側(cè)端肋中配置構(gòu)造鋼筋。下端肋下部設(shè)置凹槽，上端肋上部設(shè)置凸槽。
[0010]背板中可加入鍍鋅鋼絲網(wǎng)之類的構(gòu)造物，以提高背板整體性，從而避免背板的裂縫產(chǎn)生。
[0011]疊合層表面呈波浪式凹凸?fàn)?，采用特殊工藝制作，增大吸音面積，提高降噪效果。
[0012]本發(fā)明涉及的預(yù)應(yīng)力混凝土肋板式聲屏障單元板制作步驟:(a)制作張拉臺座，在臺座上按設(shè)計的數(shù)量、線形、位置要求布設(shè)預(yù)應(yīng)力鋼絲；(b)張拉預(yù)應(yīng)力鋼絲；(C)臨時錨固預(yù)應(yīng)力筋，將鍍鋅鋼絲網(wǎng)布置到相應(yīng)的位置，澆筑背板混凝土 ；(d)待混凝土凝結(jié)硬化到一定強度，放松預(yù)應(yīng)力鋼絲，依靠預(yù)應(yīng)力鋼絲回縮產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力；(e)拌和火山巖吸聲材料，利用磨具與預(yù)應(yīng)力混凝土澆筑成整體；(f)進行必要的養(yǎng)護。
[0013]預(yù)應(yīng)力混凝土肋板式聲屏障單元板安裝時，聲屏障單元板自下而上依次插入已安裝固定好的H鋼立柱內(nèi)，下側(cè)單元板上端肋的凸槽與上側(cè)單元板下端肋凹槽剛好吻合，緊密連接。側(cè)部端肋與H鋼立柱間空隙可用膠條填充，根據(jù)設(shè)計高度插入相應(yīng)塊數(shù)的單元板，從而形成鐵路聲屏障體系中的一個單元。
[0014]本發(fā)明涉及的預(yù)應(yīng)力混凝土肋板式聲屏障單元板由背板和疊合吸聲材料組成。背板上下端肋預(yù)應(yīng)力的施加以及背板中鍍鋅鋼絲網(wǎng)的使用，使本單元板在承受高速鐵路氣動力過程中，避免疲勞應(yīng)力的產(chǎn)生，同時也避免了產(chǎn)生裂縫。吸聲材料采用輕質(zhì)火山巖，密度輕，具有較高的吸聲系數(shù)，與混凝土具有類似的物理力學(xué)性質(zhì)。所述的聲屏障單元板又能降低制作成本，更適應(yīng)高速鐵路的快速發(fā)展。 【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是預(yù)應(yīng)力混凝土肋板式聲屏障單元板正面示意圖。
[0016]圖2是預(yù)應(yīng)力混凝土肋板式聲屏障單元板縱剖面示意圖。
[0017]圖3是預(yù)應(yīng)力混凝土肋板式聲屏障單元板平剖面示意圖。
[0018]圖中標(biāo)記說明:
[0019]1、背板2、疊合層
[0020]3、上端肋4、下端肋
[0021]5、預(yù)應(yīng)力鋼絲6、凹槽
[0022]7、凸槽8、側(cè)端肋
[0023]9、鍍鋅鋼絲網(wǎng)10、構(gòu)造鋼筋
【具體實施方式】
[0024]結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案進一步說明。圖1~圖3顯示了本發(fā)明涉及的聲屏障單元板的基本結(jié)構(gòu)，如圖所示，本發(fā)明涉及的預(yù)應(yīng)力混凝土肋板式聲屏障單元板包括背板I和疊合層2，背板I為高強度混凝土制成的加肋混凝土薄板，疊合層2由輕質(zhì)火山巖的吸聲材料附著在背板I的一側(cè)構(gòu)成。疊合層2與背板I燒筑成整體，形成疊合式構(gòu)件。
[0025]背板I呈長方形，長邊的上下兩端設(shè)置端肋，上下兩端肋分別設(shè)置兩根預(yù)應(yīng)力鋼絲5，短邊的兩側(cè)邊設(shè)置側(cè)端肋8，側(cè)端肋8中配置構(gòu)造鋼筋10。下端肋4下部設(shè)置凹槽6，上端肋3上部設(shè)置凸槽7。
[0026]背板I中可加入鍍鋅鋼絲網(wǎng)9之類的構(gòu)造物，以提高背板I的整體性，從而避免背板I的裂縫產(chǎn)生。
[0027]疊合層2表面呈波浪式凹凸?fàn)睿龃笪裘娣e，提高降噪效果。
【權(quán)利要求】
1.一種預(yù)應(yīng)力混凝土肋板式聲屏障單元板，其特征在于，所述的預(yù)應(yīng)力混凝土肋板式聲屏障單元板包括背板和疊合層，背板為高強度混凝土制成的加肋混凝土薄板，疊合層由吸聲材料附著在背板的一側(cè)構(gòu)成；所述的疊合層與背板澆筑成整體，形成疊合式構(gòu)件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)應(yīng)力混凝土肋板式聲屏障單元板，其特征在于，所述的背板呈長方形，長邊的上下兩端設(shè)置端肋，上下兩端肋分別設(shè)置預(yù)應(yīng)力鋼絲，短邊的兩側(cè)邊設(shè)置側(cè)端肋，側(cè)端肋中配置構(gòu)造鋼筋。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的預(yù)應(yīng)力混凝土肋板式聲屏障單元板，其特征在于，所述的下端肋下部設(shè)置凹槽，所述的上端肋上部設(shè)置凸槽。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)應(yīng)力混凝土肋板式聲屏障單元板，其特征在于，所述的背板中加入鍍鋅鋼絲網(wǎng)的構(gòu)造物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)應(yīng)力混凝土肋板式聲屏障單元板，其特征在于，所述的疊合層表面呈波浪式凹凸?fàn)睢?br> 6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)應(yīng)力混凝土肋板式聲屏障單元板，其特征在于，所述的疊合層由輕質(zhì)火山巖制作的吸聲材料構(gòu)成。
【文檔編號】E01F8/00GK103556580SQ201310578239
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年11月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月15日
【發(fā)明者】周繼超, 薛林海, 孫鳳珍, 朱正清, 于越, 劉冀釗, 劉立斌 申請人:鐵道第三勘察設(shè)計院集團有限公司